131 Отчет по датчику бурения

ЧОписание работо делаеты отчет

~~Класс~~ ReportDrillingEvents ~~формирует~~ ёта~~бличный отчет~~ «~~Отчет~~ReportDrillingEvents» по(для бурового оборудования)

Общие сведениюя

~~(по да~~

Отч~~ику)»~~ёт «ReportDrillingEvents» предназначен для канализа рабо~~нкре~~т~~ной~~ы буровой установки (самоходной или сташционарной). Он выделяет интервалы бурения (время, когда установка бурит скважину), и для каждого такого интервала рассчитывает:

время начала и окончания бурения;

общую длительность;

достигнутую глубину скважины;
средние показатели датчиков: скорость подачи бура, давление выбращения, давление подачи, давление воздуха.

В отчёте предусмотрены два режима работы (старый и новый, переключаемые параметром). Новый режим (V2) исподльзует более сложную фильтрацию шумов и учитывает кратковременные провалы давления, характерные для реального процесса бурения.
В Также можно включить определение бурения по датчику режима бурения (дискретный сигнал 1 – бурит, 0 – не бурит).

Отчёт выводит таблицу, где каждая строка —соответствует одной скважине (или одному непрерывному этапу бурения). Внизу подводятся итоги: общее время бурения, общая глубина, а также средние значения по всем датчикам (скорость подачи, давления вращения, подачи, воздуха). Дополнительно выводится количество скважин.

Какие датчики используются и что они измеряют (с источниками данных)

В системе мониторинга буровой установки данные поступают от следующих типов датчиков (каждый датчик определён в классе SensorType). Ниже приведены единицы измерения и источник данных (CAN-протокол, параметрическая группа, байты) – там, где это указано в технической документации. Поскольку буровое оборудование часто работает по протоколу CAN Open или J1939, мы указываем типовые идентификаторы.

Название датчика (код)	Что измеряет	Единицы	Источник (PGN / CAN-идентификатор)	Примечание
Глубина (`Depth`)	Глубина бурения (от начальной отметки)	метры (м)	PGN 64878 (типовой), байты 0–3	Надёжный, монотонно растёт
Скорость подачи бура (`DrillFeedSpeed`)	Скорость заглубления бурового инструмента	сантиметры/мин (см/мин) → в отчёте переводятся в м/мин	PGN 64879, байты 0–1	Ненадёжный, много шумов, инерционен
Давление вращения (`DrillRotPressure`)	Давление в гидросистеме вращения бура	бар	PGN 64880, байты 0–1	Надёжный, умеренный шум
Давление подачи на бур (`DrillPressure`)	Давление подачи (осевое усилие)	бар	PGN 64881, байты 0–1	Ненадёжный, сильные шумы
Давление воздуха (`DrillAirPressure`)	Давление сжатого воздуха на выходе компрессора	бар	PGN 64882, байты 0–1	Надёжный, характерны плато и падения
Режим бурения (`DrillWork`)	Дискретный сигнал: 1 – бурение, 0 – не бурение	безразмерное	PGN 64883, байт 0 (бит 0)	Используется как опорный, если установлен

Примечание: Точные PGN зависят от конкретной реализации CAN-протокола у производителя буровой установки. В коде отчёта используются только символьные имена датчиков. В таблице приведены типовые значения для промышленного бурового оборудования (например, Sandvik, Epiroc, Atlas Copco).

Логика работы отчёта

Отчёт имеет два основных режима (выбираются параметрами при формировании отчёта):

Режим V1 (старый) – определение интервалов бурения только по глубине (или по датчику давления на бур, если он дискретный). Используются простые пороги и усреднение через размах значений.

Режим V2 (новый, расширенный) – определение интервалов бурения по глубине с уточнением по надёжным датчикам (давление вращения и давление воздуха). В этом режиме применяются:
- Адаптивные средние (медиана вместо обычного среднего при сильных выбросах).
- Заполнение коротких провалов (WorkGap) – например, падение давления воздуха на 2 минуты не прерывает интервал бурения.
- Маски активности по давлению вращения и давлению воздуха, которые затем объединяются.

Кроме того, можно включить режим с датчиком режима бурения (DrillWork). Если датчик есть и параметр включён, то интервалы бурения определяются строго по его дискретному сигналу (1 – бурит). При этом отсекаются ложные срабатывания короче заданного порога (по умолчанию 300 секунд). В этом режиме никакие другие датчики не участвуют в определении начала и конца бурения, но их значения всё равно собираются для каждой скважины.

Дета или обработки датчиков (режим V2)

1. Построение временно́й шкалы

Берутся все временные метки с датчика глубины (они служат опорными точками для всех остальных датчиков).

2. Маска активности по давлению вращения

Давление вращения считается рабочим, если его значение находится в диапазоне 60–250 бар.

Короткие провалы (менее 240 секунд) между участками рабочего давления заполняются – считается, что бурение продолжалось. При этом провал не должен опускаться ниже 40 бар (иначе не заполняется).

Результат – массив bool для каждой временно́й точки: true – бурение вероятно.

3. Маска активности по давлению воздуха

Давление воздуха считается рабочим, если оно находится в диапазоне 2,9–3,1 бар (нормальное плато).

Провалы до 0 бар (выключение компрессора) допускаются, но не более чем на 1200 секунд (20 минут). Если провал короче – он заполняется как рабочий.

Результат – ещё одна маска.

4. Объединённая маска

Бурение считается возможным, если оба условия (и давление вращения, и давление воздуха) истинны. Эта объединённая маска используется для уточнения интервалов, найденных про глубине.

5. Уточнение интерывалов по глубине

Сначала находятся первичныйе цикнтервалы бурения по изменению глубины (глубина растёт от minDepth до zeroDepth).

КЗатем каждый интервал «обрезается» по времени на основе объединённой маски (то есть отбрасываются хвосты, где датчики не подтверждают активность). При этом интервал не сжимается слишком сильно – если уточнённыая длительность менее

240 секунд, возвращается исходный интервал.

6. Расчёт средних значений датчиков (адаптивный метод)

Для каждого интервала бурения собираются в ~~таблицу~~се по~~падают:~~

~~Датчик — по~~ ка~~кому~~зания датчикуов скорости подачи, давлений. Вместо простого среднего арифметического вычислуяется:
- обычное среднее;
- медиана;
- стандартное отклонение. Если среднее сильно отличается от медианы (более чем на одно стандарастное отклонение), считанется, что рас~~обытие.~~
- ~~Начало — в~~пре~~мя нача~~дел~~а бур~~е~~ния.~~
- ~~Оконча~~ние —зашумлено, и в отчёт идёт медиана. Иначе – обычное сре~~мя око~~дн~~чания бур~~е~~ния~~е.
- ~~Длительность — сколько длился цикл бурения.~~
- ~~Глубина бурения, м — достигнутая или пробуренная глубина.~~
Скорость подачи, переводится из см/мин в м/мин ~~— уср~~(де~~дненная скорость подачи инструмента за интервал.~~

~~Дав~~ление вна 100).

Паращметры отчёта (настраиваются, бпользователем)

~~— усредненное~~

~~Давление~~

~~воздуха,бар — усредненное значение.~~

~~Интервалы — служебная информация, чтобы показывать этот интервал на графике/временной шкале.~~

~~Внизу отчета автоматически считаются итоги:~~

~~Общее время бурения (сумма длительностей всех интервалов).~~

~~Всего пробурено, м (сумма глубин).~~

~~Количество скважин (количество интервалов бурения).~~

Как система определяет, что это «бурение»

~~Система анализирует данные датчиков за выбранный период по каждой машине:~~

Обязателен датчик глубины (DEPTH). Если его нет, в отчет пишется сообщение, что датчик глубины отсутствует, и интервалы не рассчитываются.

~~Менеджер может задать параметры:~~
- «

~~началось.~~

~~шумом~~не~~попадаютв отчет.~~

~~расчета событий» — е~~

Параметр	Назначение.	Знавлчение по~~дачи, бар —~~ у~~средненн~~мо~~е зн~~лчачение. ю
Глубина начала бурения» —(`min_depth`)	Глубина (в метрах), после превышения какоторой ~~глуб~~начиныается отсчиёт~~ать, что~~ бурениея	1 м
Глубина окончания бурения» —(`zero_depth`)	Глубина, после падения ниже какоторой ~~глубины считать, что~~ бурение считается заковершён~~чилось.~~ ным	1 м
Мин. продолжительность, (`min_time`)	Минимальная длительность интервала бурения в сек»ундах ~~— события~~ (корочткие эот~~ого~~ брасыв~~ремени счит~~аются)	60 ис
Использовать датчик давления ~~для~~(`use_drill_pressure`)	Если включено, то в V1 и ~~уста~~н~~овлен датчик давления на бур, сис~~темрвалы ~~дополн~~и~~тельно опирае~~щутся ~~на него.~~ ~~Дальше возможны два режима:~~ ~~Расчет только~~ по ~~глубине:~~ Сдис~~тема ищ~~крет ~~участки, когда глубина растет выше порога начала и затем падает ниже порога окончания.~~ ~~Каждый такой участок — отдель~~но~~е событие б~~му~~рения.~~ ~~Слишком короткие участки (меньше минимальной длительности) отбрасываются.~~ ~~Расчет по~~ датчику давления на бур: (0/1)	false
Расширенная версия отчёта (v2)	Включает новую логику с масками и адаптивным средним	false
Датчик режима буренищя (`use_new_drill_work_sensor_as_basic`)	Если включено, интервалы определяются строго по сигналу `DrillWork` (1 – бурит)	false
Макс. период ложного срабатывания (`DrillWorkSkipGapSeconds`)	Короткие интервалы бурения (по `DrillWork`) короче этого порога игнорируются	300 с

Блок-схема работы отчёта (упрощённая)

Начало формирования отчёта
│
├── Получить подвижный объект (буровая установка) и временной промежуток
│
├── Прочитать параметры отчёта (глубины, длительность, режимы)
│
├── Запросить значения датчикогв за интервал:
│   – Глубина
│   – Скорость подачи
д│   – Давление вращения
│   – Давление покдачи на бур
│   – Давление возывдуха
│   – Ретжим «буработу»ения (если есть)
│
├── Если датчика акглубины нет – вывести сообщение и завершить
│
├── Выбор режима работы:
│   │
│   ├── Режим с датчиком режима бурен).
ия

(DrillWork) включён?
│   │   │
│   │   └── Да:
│   │       ├── Найти интервалы, где DrillWork = 1
│   │       ├── Отбросить интервалы короче порога ложных срабатываний
│   │       ├── Для каждого интервала:
│   │       │   ├── Определить максимальную глубину
│   │       │   ├── Рассчитать адаптивные средние для остальных датчикогв
│   │       │   └── Добавить пстроку в таблицу
│   │       └── Перейти к выводу отчёта
│   │
│   └── Нет:
│       │
│       ├── Режим V2 (расширенный) включён?
│       │   │
│       │   ├── Да (V2):
│       │   │   ├── Построить временную шкалу по глубине
│       │   │   ├── Построить маску активности прео деавляется изменению враще глубниныя (разница между максимальным и минимальным заполначением провалов до 240 с)
│       │   │   ├── Построить маску активности по давлению воздуха (с заполнением провалов до 1200 с)
│       │   │   ├── Объединить маски: активность = вращение И воздух
│       │   │   ├── Найти первичные интервал).



Еслиы прирост глубине (превы мшеньше заданного порога, событие minDepth)
│       │   │   ├── Уточнигнорируется.
ь 


Нкачалождый интервала может быть скорректировано с учетом посл объединённой маскег (о нулевого значения давления пебред началом работы, чтобы точнее зафиксировать старт.


Тнеактивные выделяются именно крабочиея)
циклы│       бурения,│   а│   не├── все движения оборудования.

Как считаются значения внутри интервала

Для каждого уточнайдеённого интервала:
с│       │   │   │   ├── Вычистема:




Отблирает все значения нужных датчиков внутри интервала (скорость подачи, давления).



Для каждого датчика определяет минимальное и максимальное значение и берет половину разницы как условную «среднюю» рабочую величину.



Для скорости подачи дополнительно выполняется пересчет в удобные единицы (м/мин).




В результате менеджер видит не только факт бурения, но и основные режимы работы оборудования на каждом интервале.

Как менеджеру использовать отчет

Менеджер может использовать этот отчет для:




Контроля фактического времени бурения по каждой машине за смену или сутки.



Оценки производительности: сколько метров пробурено и сколько скважин выполнено.



Анализа режимов работы по скоростям и давлениям, выявления перегрузок или неэффективных режимов.



Поиска коротких, неэффективных циклов и возможных простоев между ними.

Обычно менеджеру достаточно выбрать период, машину и, при необходимости, подстроить параметры (минимальная глубину │ │ │ │ ├── Ра,ссчитать адаптивные средние по датчикам (с выбором медианы при шумах) │ │ │ │ └── Добавить строку в таблицу │ │ │ └── Перейти к выводу отчёта │ │ │ │ │ └── Нет (V1 – старый режимальная): длительно│ │ ├── Есть, использовать ли датчик давления на бур и параметр «использовать датчик давления»? │ │ │ │ │ │ │ ├── Да: │ │ │ │ ├── Взять дискретные значения датчика давления (0/1) │ │ │ │ ├── Найти интервалы, где давление = 1 │ │ │ │ ├── Для каждого интервала: │ │ │ │ │ ├── Вычислить изменение глубины (максимум – минимум) │ │ │ │ │ ├── Если изменение < minDepth – пропустить │ │ │ │ │ ├── Рассчитать средние по размаху (max-min)/2 для датчиков │ │ │ │ │ └── Добавить строку │ │ │ │ └── Перейти к выводу │ │ │ │ │ │ │ └── Нет: │ │ │ ├── Найти интервалы по глубине (через ReportGlobal.GetEventBySensorValues) │ │ │ ├── Отбросить слишком короткие (< minDuration) │ │ │ ├── Для каждого интервала: │ │ │ │ ├── Вычислить максимальную глубину │ │ │ │ ├── Рассчитать средние по размаху (max-min)/2 для датчиков │ │ │ │ └── Добавить строку │ │ │ └── Перейти к выводу │ ├── Вычислить итоги по таблице: │ – Суммарная длительность бурения │ – Суммарная глубина (сумма глубин всех скважин) │ – Средние значения по датчикам (обычное среднее) │ – Количество скважин (число строк с данными) │ └── Сформировать блок данных отчёта и вернуть пользователю

Особенности для специалиста по измерительной технике

Датчик глубины – наиболее надёжный. Однако в реальности глубина может «застывать» на плато (например, при смене штанги). В режиме V2 предусмотрено заполнение плато до 240 секунд – это не разрывает интервал бурения.

Датчик давления воздуха часто показывает стабильное плато (около 3 бар) и кратковременно падает почти до 0 при продувке скважины. Параметр sensorTypeDrillAirPressureWorkGapSeconds = 1200 (20 минут) позволяет не разрывать бурение на такие продувки.

Датчик давления вращения более инерционен. Провалы до 240 секунд и падение не ниже 40 бар – типичное поведение при временном снижении нагрузки на бур (например, при проходке мягких пород).

Скорость подачи (см/мин) очень шумная. Поэтому в отчёте используется адаптивное среднее (медиана при выбросах), а не простое среднее или размах.

Режим бурения (DrillWork) – самый надёжный способ определения бурения, если он правильно откалиброван. Однако на некоторых установках этот сигнал может быть задержан или давать ложные срабатывания. Параметр DrillWorkSkipGapSeconds позволяет отсечь короткие «всплески».